1
MATERIAUX DURABLES : COMMENT
CHOISIR?
SOPHIE BRONCHART, BRUXELLES ENVIRONNEMENT
2
PARTIE 1 :
INTRODUCTION : POURQUOI TOTEM ?
PRÉSENTATION DE L’OUTIL TOTEM
DÉMONSTRATION & EXEMPLE D’UTILISATION DE TOTEM
QUESTIONS / RÉPONSES
PAUSE
PARTIE 2 : EXERCICE
CONCLUSIONS & PERSPECTIVES
PROGRAMME
3
POURQUOI TOTEM ?
4
CONTEXTE
PEB
Energie primaire
Phase utilisation
5
Uw logo
IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX
CONTEXTE Construction = 33% déchets (EU)
Construction
= 31% ressources naturelles (EU)
6
CONTEXTE MAISON NEUVE 4 façades
CONSOMMATION D’ENERGIE PRIMAIRE
Source : « ÉLABORATION D’UN OUTIL D’AIDE À LA
CONCEPTION DE MAISONS À TRÈS BASSE
CONSOMMATION D’ÉNERGIE Conception de
maisons neuves durables» C. Massart et A. De
Herde (Architecture et Climat) - 2010
Travail financé par la DGO4, département de
l’énergie et du bâtiment durable
7
3 RÉGIONS
COHÉRENCE AVEC CADRE EUROPÉEN
RÉNO - CIRCULARITÉ
OUTIL ET MÉTHODE TRANSPARENTS
AMBITIONS GÉNÉRALES
8
ANALYSE de l’impact des matériaux dans les bâtiments
OPTIMALISATION de la conception : les impacts enviro.
FACILITER LES DÉCISIONS : architectes, constructeurs,…
AMBITIONS DE L’OUTIL
9
RÉTROACTES
Méthodologie MMG Collaboration
3 régions Développement
outil MMG Lancement TOTEM (1.0)
2011 2013 2014 2017 2018
Base de données & programme
Milieugerelateerde Materiaalimpact Gebouw(element)en
10
OPLEIDINGEN | FORMATIONS
PARTENAIRES DU PROJET METHODOLOGIE
INTERFACE (BACK & FRONT END)
COMMUNICATION | HELPDESK
BOUW
SECT
OR |
SECTE
UR CO
NSTR
UCTIO
N
11
PARTIE 1 :
INTRODUCTION : POURQUOI TOTEM ?
PRÉSENTATION DE L’OUTIL TOTEM
DÉMONSTRATION & EXEMPLE D’UTILISATION DE TOTEM
QUESTIONS / RÉPONSES
PAUSE
PARTIE 2 : EXERCICE
CONCLUSIONS & PERSPECTIVES
PROGRAMME
12
PRÉSENTATION DE L’OUTIL
13
VUE SCHÉMATIQUE
14
VUE SCHÉMATIQUE
ACV
produits de
construction
MATÉRIAUX BÂTIMENT
DONNÉES GÉNÉRIQUES
DONNÉES SPÉCIFIQUES Score
15
VUE SCHÉMATIQUE | DONNÉES SPÉCIFIQUES
ACV
produits de
construction
DONNÉES SPÉCIFIQUES
www.b-epd.be
16
> MÉTHODE | cadre européen
→ Normes européennes (volontaires)
∟ EN 15804+A1: 2014 EPD - core rules for the product category of
construction products
∟ EN 15978: 2011 Assessment of environmental performance of buildings
Règles de calculs pour ACV produit de construction et bâtiment, p.ex..:
∕ Frontières du système
∕ Indicateurs environnementaux
∕ Allocation,…
Base de la methodologie Totem
17
> METHODE | phase du cycle de vie
18
> METHODE | indicateurs d’impacts Changement climatique kg CO2 eq Destruction de la couche d’ozone kg CFC-11 eq Acidification kg SO2 eq Eutrophisation kg PO4--- eq Formation d’ozone photochimique kg C2H4 eq Epuisement de ressources abiotiques kg Sb eq Epuisement de ressources fossiles MJ
Toxicité humaine– effets cancéreux CTUh Toxicité humaine– pas d’effets cancéreux CTUh Formation de matières particulaires kg PM2.5 eq Radiation ionisante– santé humaine kg U235 eq Ecotoxicité – eau douce CTUe Épuisement de l’eau m3 water eq Transformation du sol: matière organique kg C deficit Transformation du sol: biodiversité PDF*m2 Occupation du sol: matière organique kg C deficit
Occupation du territoire: biodiversité PDF*m2a
17
S
co
re
s in
divid
ue
ls
19
> METHODE | indicateurs d’impacts
Impact environnemental Inventaire (ex.) unité
Changement climatique CO2, CH4,… kg CO2 equiv
Destruction de la couche d’ozone
stratosphérique CFC, HCFC,… kg CFC equiv
Acidification atmosphérique NO4, HCl, HF, SO2 kg SO2 equiv
Eutrophisation Composés phosphorés, nitrés
(engrais) kg PO4 equiv
Formation d’ozone trophosphérique (smog) Hydrocarbures kg equiv. Ethylène
Toxicité humaine Métaux lourds, dioxines,… Kg 1,4 DB eq
Pourquoi différents indicateurs environnementaux? > Éviter transfert de pollution > Il n’existe pas de solution « parfaite »
20
> METHODE | inventaire
INPUT: - Energie - Ressources
OUTPUT:
- Produits - Émissions - Déchets
21
> METHODE Impact category Unit
Productie (A1-A3)
Constructie (A4-A5)
Gebruik (B)
Levenseinde (C)
Global warming (GWP100a) kg CO2 eq 1.67E-01 1.66E-02 8.63E-03 2.14E-04
Ozone layer depletion (ODP) kg CFC-11 eq 3.09E-08 3.14E-09 1.27E-09 8.63E-11
Acidification (AP) kg SO2 eq 4.98E-04 5.38E-05 1.93E-05 1.60E-06
Eutrophication (EP) kg PO4--- eq 1.20E-04 8.74E-06 4.20E-06 3.02E-07
Photochemical oxidation (POCP) kg C2H4 eq 2.75E-05 4.77E-06 1.24E-06 1.18E-07
ADP non-fossil resources kg Sb eq 1.44E-07 4.80E-08 8.29E-09 1.91E-10
ADP fossil resources MJ 2.63E+00 2.53E-01 9.63E-02 6.94E-03
Human toxicity, non-cancer effects CTUh 4.27E-08 2.55E-09 1.54E-09 1.14E-11
Human toxicity, cancer effects CTUh 7.76E-10 1.26E-10 1.03E-10 2.07E-12
Particulate matter kg PM2.5 eq 5.19E-05 8.11E-06 5.76E-06 2.45E-07
22
> METHODE
23
> METHODE | monétarisation
Changement climatique kg CO2 eq Destruction de la couche d’ozone kg CFC-11 eq Acidification kg SO2 eq Eutrophisation kg PO4--- eq Formation d’ozone photochimique kg C2H4 eq Epuisement de ressources abiotiques kg Sb eq Epuisement de ressources fossiles MJ
Toxicité humaine– effets cancéreux CTUh Toxicité humaine– pas d’effets cancéreux CTUh Formation de matières particulaires kg PM2.5 eq Radiation ionisante– santé humaine kg U235 eq Ecotoxicité – eau douce CTUe Épuisement de l’eau m3 water eq Transformation du sol: matière organique kg C deficit Transformation du sol: biodiversité PDF*m2 Occupation du sol: matière organique kg C deficit
Occupation du territoire: biodiversité PDF*m2a
17
S
co
re
s in
divid
ue
ls
Score agrégé MONETARISATION
€
0.5€/kgCO2 eq
49.1€/kg CFC-11 eq
0.43€/kg SO2eq 20€/kg PO4
3- eq
0.58€/kg C2H4 eq 1.56€/kg Sb eq
€ €
€
€
€ €
665109€/CTUh 144081€/CTUh
34€/kg PM2.5 eq 9.7E-04€/kg U235 eq
3.7E-05€/CTUe 0.67€/m
3 water eq
1.4E-06€/kgCdeficit 27€/m
2 tropical rainforest
1.4E-06€/kgCdeficit 0.3€/m2a urban
6E-03€/m2a agricultural 2.2E-04€/m2a forest
€ €
€ €
€
€ €
€ €
€ €
24
FONCTIONNALITÉS PRINCIPALES
EVALUER Coût enviro. COMPARER & OPTIMISER
MODELISER
Eléments & bâtiments
25
> MODÉLISER ► Principe
26
> MODÉLISER ► Principe
27
> MODÉLISER ► Bibliothèque d’éléments et de matériaux
28
> MODÉLISER ► Paramétrisation des éléments
▼ type de matériaux
▼ épaisseur
▼ lambda
▼ neuf ou rénové
29
> MODÉLISER ► Import de données à partir d’un fichier IFC (3D / BIM)
30
> MODÉLISER Partage d’un projet avec des collaborateurs
31
> MODÉLISER ► Points d’attention
- Complétude /niveau de détail = responsabilité de l’utilisateur
32
> MODÉLISER ► Points d’attention
- Choix de la catégorie de l’élément
33
> MODÉLISER ► Points d’attention
- Surface de plancher brute
34
FONCTIONNALITÉS PRINCIPALES
EVALUER Coût enviro.
MODELISER
Eléments & bâtiments
35
€ €
> Evaluer | éléments & bâtiments
36
> Evaluer | bâtiments
37
> Evaluer | éléments
38
> Evaluer | éléments
39
FONCTIONNALITÉS PRINCIPALES
MODELISER Eléments & bâtiments
EVALUER Coût enviro. COMPARER & OPTIMISER
40
Version ‘NEUF’
> Comparer & Optimiser | Bâtiment
41
> Comparer & Optimiser | Elément
42
FONCTIONNALITÉS PRINCIPALES
MODELISER Eléments & bâtiments
EVALUER Coût enviro. COMPARER & OPTIMISER
43
FONCTIONNALITÉS PRINCIPALES
MODELISER
Eléments & bâtiments
EVALUER Coût enviro. COMPARER & OPTIMISER
44
EPD
EXTENSION BIBLIOTHÈQUE
PEB
EXTENSION DE LA MÉTHODOLOGIE
BIM …
DÉVELOPPEMENTS EN COURS
FEED
BACK
SECT
OR | R
ETOU
RS DU
SECT
EUR
45
DOCUMENTS DE RÉFÉRENCES
46
PARTIE 1 :
INTRODUCTION : POURQUOI TOTEM ?
PRÉSENTATION DE L’OUTIL TOTEM
DÉMONSTRATION & EXEMPLE D’UTILISATION DE TOTEM
QUESTIONS / RÉPONSES
PAUSE
PARTIE 2 : EXERCICE
CONCLUSIONS & PERSPECTIVES
PROGRAMME
47
VISITE GUIDÉE
www.totem-building.be
48
OPTIMISATION D’UN PROJET DANS TOTEM
49
→ OPTIMISATION?
→ A QUEL(S) STADE(S) D’UN PROJET?
?
→ COMMENT OPTIMISER? ∟ Exemple d’un immeuble à appartements
OPTIMISATION D’UN PROJET DANS TOTEM
50
→ RÉDUIRE L’ IMPACT ENVIRONNEMENTAL
∕ Viser une réduction de 20-25%!
→ FAIRE VARIER CERTAINS PARAMÈTRES
∕ Démolition > reconstruction ou rénovation?
∕ Type de système constructif /nature des matériaux
∕ Performance énergétique, volumétrie …
→ COMPARER À ‘AUTRES’ PERFORMANCES ÉGALES
∕ Résistance au feu, Stabilité
∕ Encombrement, surfaces construites ...
OPTIMISATION?
51
→ « AVANT-PROJET » : GRANDES ORIENTATIONS
> Démolir ou rénover?
> Système constructif : massif ou léger?
> Volumétrie/compacité , PEB, …
→ « DOSSIER D’EXÉCUTION » : CHOIX TECHNIQUES
> Choix des matériaux pour les éléments impactant
> Choix des épaisseurs d’isolation
Dans les versions futures :
> Choix des techniques
A QUEL(S) STADE(S) D’UN PROJET?
52
Immeuble de 4 appartements à Bruxelles – 573 m² - Rez+3
Conception : Ariade Architectes sprl (permis en 2015)
COMMENT OPTIMISER? EXEMPLE
53
Immeuble de 4 appartements à Bruxelles – 573 m² - Rez+3
COMMENT OPTIMISER? EXEMPLE
Appartements Umoyen (W/m²K)
Surface (m²)
1 Chambre – 2è 0,21 124,40
3 Chambres – 1er 0,28 125,76
Duplex – rez/sous sol 0,25 144,67
Studio – 2è 0,22 44,41
Communs 21,70
Autres (garages et caves) 112
54
Immeuble de 4 appartements à Bruxelles – 573 m² - Rez+3
COMMENT OPTIMISER? EXEMPLE
Elements « Types » Surf. (m²)
Murs ext. Blocs silico-calcaires + mousse résol.+ plâtre 326
Murs int. Blocs silico-calcaires + laine de bois +plâtre 600
Planchers-étage Dalle BA + liège expansé + carrelages 263
Plancher-sol/EANC Dalle BA + mousse résol + carrelages 166
Toiture plate Ossature bois+cellulose + chape isolante (epd)
134
Châssis Bois/liège et triple vitrage 78
55
Immeuble de 4 appartements à Bruxelles – 573 m² - Rez+3
COMMENT OPTIMISER? EXEMPLE
Elements « Types » Surf. (m²)
Murs ext. Blocs silico-calcaires + mousse résol.+ plâtre 326
Murs int. Blocs silico-calcaires + laine de bois +plâtre 600
Planchers-étage Dalle BA + liège expansé + carrelages 263
Plancher-sol/EANC Dalle BA + mousse résol + carrelages 166
Toiture plate Ossature bois+cellulose + chape isolante (epd)
134
Châssis Bois/liège et triple vitrage 78
56
→ « AVANT-PROJET » : GRANDES ORIENTATIONS
> Démolir ou rénover?
> Système constructif : massif ou léger?
→ « DOSSIER D’EXÉCUTION » : CHOIX TECHNIQUES
> Choix des matériaux pour les éléments impactant
> Choix des épaisseurs d’isolation
Dans les versions futures :
> Choix des techniques
A QUEL(S) STADE(S) D’UN PROJET?
57
→ « AVANT-PROJET » : GRANDES ORIENTATIONS
> Démolir ou rénover?
A QUEL(S) STADE(S) D’UN PROJET?
58
→ « AVANT-PROJET » : GRANDES ORIENTATIONS
> Démolir ou rénover?
A QUEL(S) STADE(S) D’UN PROJET?
59
→ « AVANT-PROJET » : GRANDES ORIENTATIONS
> Système constructif : massif ou léger?
A QUEL(S) STADE(S) D’UN PROJET?
60
→ « AVANT-PROJET » : GRANDES ORIENTATIONS
> Système constructif : massif ou léger?
A QUEL(S) STADE(S) D’UN PROJET?
61
→ « AVANT-PROJET » : GRANDES ORIENTATIONS
> Système constructif : massif ou léger?
A QUEL(S) STADE(S) D’UN PROJET?
64
→ « AVANT-PROJET » : GRANDES ORIENTATIONS
> Démolir ou rénover?
> Système constructif : massif ou léger?
→ « DOSSIER D’EXÉCUTION » : CHOIX TECHNIQUES
> Choix des matériaux pour les éléments impactant
> Choix des épaisseurs d’isolation
Dans les versions futures :
> Choix des techniques
A QUEL(S) STADE(S) D’UN PROJET?
65
Immeuble de 4 appartements à Bruxelles – 573 m² - Rez+3
COMMENT OPTIMISER? EXEMPLE
66
Immeuble de 4 appartements à Bruxelles – 573 m² - Rez+3
COMMENT OPTIMISER? EXEMPLE
67
Immeuble de 4 appartements à Bruxelles – 573 m² - Rez+3
COMMENT OPTIMISER? EXEMPLE
68
Immeuble de 4 appartements à Bruxelles – 573 m² - Rez+3
COMMENT OPTIMISER? EXEMPLE
69
Immeuble de 4 appartements à Bruxelles – 573 m² - Rez+3
COMMENT OPTIMISER? EXEMPLE
- 25%
70
Immeuble de 4 appartements à Bruxelles – 573 m² - Rez+3
COMMENT OPTIMISER? EXEMPLE
Optimisation - version 2 : éléments les plus impactant
Modification de matériaux : - Sols : carreaux terre cuite > parquet massif
- Façades : plafonnage plâtre +peinture > enduit argile - Toiture plate : chape isolante > chape non isolante (toiture) /!\ valeur U changée ! (0,08> 0,11W/m²K)
71
Immeuble de 4 appartements à Bruxelles – 573 m² - Rez+3
COMMENT OPTIMISER? EXEMPLE
Version 2 : éléments impactant =: changement de matériaux ! Modification des finitions intérieures : - Sols : carreaux terre cuite => parquet massif
- Façades : plafonnage plâtre +peinture => enduit argile Modification chape isolante => chape non isolante (toiture) /!\ valeur U changée ! (0,08> 0,11W/m²K)
72
Immeuble de 4 appartements à Bruxelles – 573 m² - Rez+3
COMMENT OPTIMISER? EXEMPLE
Version 3 …
73
PARTIE 1 :
INTRODUCTION : POURQUOI TOTEM ?
PRÉSENTATION DE L’OUTIL TOTEM
DÉMONSTRATION & EXEMPLE D’UTILISATION DE TOTEM
QUESTIONS / RÉPONSES
PAUSE
PARTIE 2 : EXERCICE
CONCLUSIONS & PERSPECTIVES
PROGRAMME
74
PARTIE 1 :
INTRODUCTION : POURQUOI TOTEM ?
PRÉSENTATION DE L’OUTIL TOTEM
DÉMONSTRATION & EXEMPLE D’UTILISATION DE TOTEM
QUESTIONS / RÉPONSES
PAUSE
PARTIE 2 : EXERCICE
CONCLUSIONS & PERSPECTIVES
PROGRAMME
75
Immeuble de 4 appartements à Bruxelles – zoom sur le duplex
→ Partie 1 : Encodage dans Totem par groupe des ‘parois’ proposées lors de
l’atelier jour 1
∟ Analyse commune des différentes variantes de parois (façade avant/façade arrière/toiture plate/toiture inclinée)
→
→ Partie 2 : Création par groupe d’une variante du bâtiment « as build » sur base des parois créées en partie 1
∟ Analyse commune des différentes variantes de bâtiments
EXERCICE
76
PARTIE 1 :
INTRODUCTION : POURQUOI TOTEM ?
PRÉSENTATION DE L’OUTIL TOTEM
DÉMONSTRATION & EXEMPLE D’UTILISATION DE TOTEM
QUESTIONS / RÉPONSES
PAUSE
PARTIE 2 : EXERCICE
CLÔTURE
PROGRAMME
77
SOPHIE BRONCHART, BRUXELLES ENVIRONNEMENT
→ www.totem-building.be
Formations dès septembre 2018